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智慧大棚

一、我国智能大棚近况

传统的大棚是通过人工观察记录时段温度、土壤湿度、光照强度等,监控主要靠人员留守,土地干旱依靠人工手持水龙头浇水。这样耗费大量人力物力,所以改变现有农耕维护方式迫在眉睫。

我国作为农业大国拥有广阔农耕面积,近年来农业自动化的水平正在飞速提升。基于“互联网+”的现代温室大棚自动监控系统已实现根据环境数据实时调整大棚温度、灌溉、监控等,具有控制精度高、工作稳定可靠的特点,降低了温室大棚的人工成本。

二、智能大棚方案

传感器部分:各类传感器通过LoRa网络将采集到的土壤湿度、大棚温度等环境数据上传网关;

摄像头监控:监控摄像头通过Wi-Fi模块将图像数据上传云端,网关工控板也通过WiFi将数据上传到云平台、手机、PC端可以实时查看数据、设定数据值。下文将详细介绍每个环节,包括温室大棚自动化控制,云监控平台,显示控制、人员管理系统。

图 1方案框图

三、温室大棚控制

温度控制:温度采集模块采集温度,通过LoRa将数据传到网关,通过对比人为设置温度值区间,利用通风换气风扇降温、石英加热管升温。

湿度控制:湿度采集模块采集土壤湿度,通过LoRa将数据传到网关,通过对比人为设置土壤湿度值区间,利用利用水泵喷洒器给植物浇水。

空气质量:利用传感器采集大棚内二氧化碳浓度,通过LoRa将数据传到网关,通过对比人为设置二氧化碳区间,利用步进电机驱动卷帘装置打开大棚通风口,促进大棚内外空气流动。

除虫设置:需要人为确认植物是否生病,通过网关控制水泵,喷洒农药实现除害虫目的。

四、云监控平台

摄像头监控,通过WiFi将数据上传到云平台。也可以摄像头通过有线将录像的文件传递给网关工控板上,利用板载上的U盘/SD卡备份,通过WiFi上传到云平台。通过人脸比对,若发现可疑人员,终端监控室发出警报提醒。同时PC端、手机端可以控制摄像头转头、放大画面,实现智能化监控平台,提高温室大棚安全性。